NTN卫星运营商准入测试解决方案

NB-NTN 概念介绍

NB-NTN（Narrowband Non-Terrestrial Network）窄带非地面网络，是3GPP R17版本中定义的一项通过卫星实现低功耗、广覆盖通信的技术。它把传统的窄带蜂窝通信扩展到太空，让地面终端即使在无地面基站的海洋，沙漠等偏远区域，也能借助卫星信号接入网络进行通信。

目前，全球超过80%的陆地面积和95%的海洋面积还没有地面蜂窝网络覆盖。NB-NTN可以为这些地区的资产追踪、农业监测、环境科学等活动提供网络连接。NB-NTN是迈向“空天地海一体化”网络和6G愿景的关键一步。

3GPP从R17版本开始正式将NB-NTN纳入标准体系，这意味着NB-NTN已经成为了全球统一的标准化技术，各大芯片商、设备商和运营商都在积极研发测试和部署相关产品。

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运营商测试必要性

在4G和5G时代，全球主要运营商基于各自的网络部署以及业务特性，提出了各自的测试需求。这些测试需求不仅基于3GPP规范，同时兼顾各自的网络部署特点和业务考量，我们将这种测试叫做运营商准入测试（CAT：Carrier Acceptance Test）。 罗德与施瓦茨广泛深入地与全球主要运营商合作，包括中国、北美、日本、南美和澳洲运营商等，提供完整的测试方案，包括协议测试、性能测试（吞吐量、功耗等）、应用测试（VoLTE、VoNR、音频质量等）、补充射频测试等。这些实验室测试方案广泛应用于运营商和其认证的实验室，确保终端可以在网络中正常运行。

与传统地面网络运营商不同，NB-NTN的运营生态更加复杂和多元化，因为它涉及“天基”（卫星）和“地基”（传统电信）的融合。卫星一旦发射，任何软硬件缺陷的修复成本相比于地面阶段都是成几何倍数增长的。偏远地区动辄成千上万公里的距离，也带来了非常巨大的外场真实环境测试成本。因此，实验室里低成本可重复，容易复现问题的测试仪表系统，就是产品开发测试中必不可少的环节。

另外从技术实现角度看，相比地面蜂窝网络，NB- NTN网络有时延大、高动态多普勒频移、巨大路径损耗等特点。运营商只有通过可重复的网络模拟器、 GNSS模拟器等实验室设备，充分验证终端和网络的协议一致性、射频一致性、网络互操作性等，才能确认终端在动态轨道条件下仍能完成随机接入、切换、重传和掉网恢复等常规网络操作，避免用户在海上、沙漠、高空等实际场景下“有信号却上不了网”，提前发现和解决潜在问题。

PART-03

R&S NB-NTN测试方案

罗德与施瓦茨（以下简称R&S）积极参与3GPP标准的制定，并与行业领先的合作伙伴（如芯片厂商、运营商），率先开展了联合测试和演示。R&S NB-NTN方案目前是集成在R&S CMW500综测仪平台上。众所周知，CMW500平台的技术和应用已经非常成熟， 广泛应用于芯片、终端及运营商的众多实验室，用户只需要通过软件的平滑升级就可以完成NB-NTN方案的测试。NB-NTN后期也会逐步合并到R&S新一代5G 综测仪CMX500平台上。

如上图所示，NB-NTN 测试系统由一台CMW500综测仪和一台SMBV100B 卫星信号模拟器，以及一台测试控制电脑组成。

CMW500可以模拟从基站到核心网的全部功能，包括射频、协议栈、核心网、应用层等，可以帮助测试终端实现端到端的功能测试, 被广泛用于移动终端和芯片的研发、验证、生产、一致性测试等全生命周期。

R&S SMBV100B 是罗德与施瓦茨推出的高性能矢量信号发生器，专门为满足现代通信、GNSS 和航空航天与国防等领域的严苛测试需求而设计。GNSS 模拟器支持 GPS、GLONASS、Galileo、北斗等星座的复杂场景仿真。

R&S NB-NTN 测试系统是目前市场上最完整的测试平台之一，支持多种轨道（LEO/GEO/GSO）模拟，可以验证终端在不同卫星网络架构的时延、多普勒频移、低SINR条件等不同场景的性能。

R&S CONTEST用户测试界面示例

R&S CONTEST是罗德与施瓦茨推出的新一代统一用户测试界面，贯穿终端从研发到认证的全流程。CONTEST统一了多种常用平台，比如市面上常见的LTE/5G射频一致性系统TS8980、运营商协议测试NETOP、数据性能测试PQA等。

CONTEST可以统一控制系统中所有仪器、界面化用例加载、参数设定、用例排序、循环执行等。内置路径损耗校准向导，自动读取功率计，生成校准数据，对测试系统进行自校准，保证精确地测量精度。测试过程中实时比对 3GPP 限值，Fail 项自动暂停并弹出调试面板，可立即查看星座图、EVM、ACLR等指标细节。支持一键生成 PDF等格式测试报告。

PART-04

R&S与各大运营商的合作情况01
SKYLO NTN-IoT

SKYLO是目前全球在 NB-NTN领域领先的运营商之一，其服务已从早期的卫星短信SMS和SOS功能，拓展到语音通话（Voice over NB-NTN），并具备大规模商用能力。

R&S已经与 SKYLO 深度合作，基于市场领先的NB-IoT网络综测仪CMW500，开发了NB-IoT NTN测试系统，并覆盖所有相关芯片组供应商。R&S可以为 SKYLO 生态系统提供经过验证的测试用例交钥匙解决方案。 

目前，SKYLO的优先级测试用例已完成验证并推向市场。

R&S在测试用例验证数量方面保持总体领先。

· 数据性能（PQA-KM351、PQA-KM352）218 个测试用例（98%）已验证并发布

· 协议（CMW-KU380）50 个测试用例（54%）已验证并发布

· RF（TS8-KNO601） 29个TC（100%）已验证并发布

以上基于较早的数据，R&S一直在积极的开发验证用例，用例数量会持续更新。

02  TMO Starlink- LTE D2D

R&S也在积极的开发TMO Starlink测试计划。截止目前，R&S在验证数量方面保持领先。

预计下个季度将有更多NTN测试用例。

· 协议(NPT5-KN557)：LTE TMO卫星协议测试。

· 需要支持2G的CMW。

· 所有26个测试用例均已验证。

03 Verizon NB-NTN

Verizon与卫星服务提供商SKYLO合作，推出了NTN服务。

R&S正在积极开发NB-IOT NTN功能和性能测试用例，包括（5G FR1、LTE、Wi-Fi，搭配 CMX500）和（3G和NB-NTN，搭配CMW500）。

· 测试场景涵盖系统选型场景，NAS相关场景，短信场景等。

· 用户也可以通过 AMS32系统测试RF OTA性能 (TRP/TIS)。

总 结

从蜂窝网络时代开始，罗德与施瓦茨就与全球各大运营商及芯片、终端伙伴合作，通过技术测试方案、测试设备供应、系统集成等方式，推动了4G/5G等技术的商业化进展。对于新兴的NTN技术，罗德与施瓦茨也会进一步和卫星运营商加强合作，一方面增强现有测试方案，扩展测试用例集。另外一方面也会有更多的卫星运营商加入进来，提供完备的卫星运营商准入测试方案。